金属薄膜材料在MEMS器件中得到了广泛应用，其疲劳强度已成为制约MEMS器件长期服役可靠性的主要因素。此前，已有一些学者从不同角度对不同尺寸的薄膜材料疲劳特性进行了研究，发现薄膜材料的机械特性和宏观块材有很大的不同。由于激光表面处理具有局部快速加热和冷却、可选择性局部处理、小的热变形、高的处理速度等优点，近年来，激光表面处理对疲劳性能的影响已经被广泛研究。本文从工程应用角度出发，基于激光辐照修复25μm厚的损伤铜薄膜的试验，从不同的方面研究了激光辐照铜薄膜疲劳损伤修复的机理和寿命提高的原因，并对激光辐照损伤修复后的铜薄膜试件提出了疲劳寿命预测方法，为MEMS结构耐久性设计提供参考依据。主要内容包括：　　⑴对轧制铜薄膜缺口试件进行了预损伤处理以及不同激光辐照修复参数下的激光辐照修复试验。通过对比激光辐照修复前后的疲劳试验结果，确定了较优激光辐照修复参数，并在这一参数下对铜薄膜缺口试件在不同损伤程度下进行了激光辐照修复试验，通过对比不同损伤程度下激光辐照修复前后的疲劳寿命比，发现铜薄膜损伤低于一定的程度才能被愈合，从而确定了激光辐照损伤修复的最佳愈合时机。　　⑵对激光辐照铜薄膜损伤愈合的机理进行了深入的探讨，通过数值模拟的方法，结合激光辐照疲劳损伤愈合处理后金相组织结构特征、表面和断口形貌特征以及表面残余应力变化规律，研究了单脉冲激光辐照能对铜薄膜疲劳损伤愈合的影响，对不同激光能量密度下激光辐照铜薄膜的温度场进行了分析。将数值模拟结果与之前的疲劳试验结果相结合，研究了激光辐照铜薄膜的温度对修复效果的影响规律，解释激光表面辐照铜薄膜疲劳损伤愈合机理。分析结果表明，激光辐照处理后好的表面质量和表面层晶粒细化能显著提高试件的疲劳寿命，处理硬化是疲劳寿命提高的主要原因。　　⑶在优化的激光辐照修复参数下将无损缺口试件(D=0)的强化效果与损伤缺口试件(D=0.5)的修复效果进行了对比，发现激光辐照处理后损伤试件的累积疲劳寿命明显高于无损试件的强化寿命。并且基于局部应力-应变法和铜薄膜光滑试件S-N曲线，提出了一个通过等效应力转换的寿命预测模型，对优化的激光辐照参数下辐照后的无损缺口试件以及不同损伤程度的缺口试件的剩余疲劳寿命进行了寿命预测。结果表明，通过所提出方法所预测结果和试验观察的疲劳寿命是一致的，所有预测的结果都在3倍因子之内。　　⑷对激光辐照铜薄膜损伤愈合量进行了深入研究，通过激光辐照处理后未损伤和不同损伤程度的光滑件本构关系的变化，提出了两种疲劳寿命预测方法，一种是对激光辐照铜薄膜损伤愈合进行了定量分析，基于愈合变量提出了激光辐照后的寿命预测模型，另一种是基于等效应变转化的疲劳寿命预测方法。通过这两种方法对激光辐照处理后的缺口件的剩余寿命进行了预测，结果表明，基于愈合变量的寿命预测模型的预测结果和试验观察的疲劳寿命是一致的，愈合寿命预测的结果大部分在2倍因子之内，剩余疲劳寿命预测结果都在2倍因子之内，而基于等效应变转化的疲劳寿命预测方法只适用于低周疲劳寿命预测。